郭 英
(山東臨沂水利水電建筑安裝公司,山東 臨沂 276000)
作為重要的民生工程,水利工程對(duì)于維護(hù)周邊居民生命財(cái)產(chǎn)安全、保障區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了關(guān)鍵作用,并且還可以維持區(qū)域生態(tài)平衡。而河道生態(tài)護(hù)坡工程能夠有效的避免流域內(nèi)大量的水土流失,對(duì)于周圍環(huán)境可以起到穩(wěn)定土壤的作用,最大限度的降低河流對(duì)于土壤的沖刷破壞。相較于國(guó)外來(lái)講,我國(guó)對(duì)于河道生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)的研究和應(yīng)用相對(duì)較晚,具體的施工過(guò)程還存在一定的問(wèn)題,在一定程度上影響了生態(tài)護(hù)坡工程生態(tài)、防洪、景觀等功能的發(fā)揮。本文從河道生態(tài)護(hù)坡工程作用入手,以工程案例為抓手,重點(diǎn)探討了護(hù)坡施工技術(shù)要點(diǎn)。
河道生態(tài)護(hù)坡工程是借助生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù),對(duì)水利工程河道周邊生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改善,起到改善和保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境的作用。所以在生態(tài)護(hù)坡施工中,要求施工人員必須遵循自然規(guī)律,技術(shù)的應(yīng)用、材料的選擇都要重視維持生態(tài)平衡。在施工之前,要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周邊地質(zhì)、土壤環(huán)境、氣候條件等進(jìn)行全面調(diào)查,結(jié)合周邊氣候、地質(zhì)和土壤條件選擇適宜的植被,這樣既能夠起到綠化周圍環(huán)境作用,又可以起到防止水土流失、穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)等作用。
水利工程在保證下游農(nóng)田灌溉的基礎(chǔ)上,防洪抗旱也是首要的職責(zé),而通過(guò)河道生態(tài)護(hù)坡工程能夠有效的提升河流的防洪作用,這也是任何一個(gè)水利工程應(yīng)該考慮的第一職責(zé)。借助生態(tài)護(hù)坡工程能夠大幅度的提升水工程的防洪功能,在具體的施工環(huán)節(jié),要密切結(jié)合當(dāng)?shù)厮那闆r和降雨量等數(shù)據(jù),選擇合適的植被和護(hù)坡施工技術(shù),只有這樣才能夠在遇到局部洪澇災(zāi)害的時(shí)候,借助護(hù)坡植被的作用最大限度的存儲(chǔ)洪水,降低洪水期的洪峰水量,延滯下游洪水效果,起到很好的防洪固坡作用;另外,在遇到旱災(zāi)的年份,生態(tài)護(hù)坡植被事先存儲(chǔ)的大量水分會(huì)深入河道,很好的補(bǔ)給河道水量,一方面起到延緩河道干涸的作用,另一方面還可以為下游農(nóng)田灌溉等提供必要的水量。
水利工程既有防洪減災(zāi)的作用,同時(shí)也可以維持周邊生態(tài)平衡,河道生態(tài)護(hù)坡工程更應(yīng)該注重維持周邊環(huán)境的平衡,所以不論是施工技術(shù)的選擇,還是具體的施工過(guò)程,都要重視護(hù)坡工程對(duì)于周邊生態(tài)環(huán)境的修復(fù)和改善。在施工過(guò)程中,通過(guò)選擇適合當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的植被能夠更好的連接河道系統(tǒng)和周邊的生態(tài)系統(tǒng),逐步改善周邊的自然生態(tài)環(huán)境。
隨著技術(shù)的更新,考慮到生態(tài)效應(yīng),如今使用的河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)有很多,例如,使用植被草皮、土工材料綠化網(wǎng)、植被型生態(tài)混凝土、土壤固化劑等工程進(jìn)行護(hù)坡施工,這種施工技術(shù)在保障河道防洪排澇作用的基礎(chǔ)上,還能夠保持河道周圍現(xiàn)有的自然生態(tài),維持生態(tài)平衡。本文就結(jié)合具體的工程案例,對(duì)河道生態(tài)混凝土護(hù)坡施工技術(shù)作重點(diǎn)介紹。
該工程為安徽省合肥市的南淝河生態(tài)護(hù)坡工程,河道生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)能夠最大限度的滿足混凝土的護(hù)坡強(qiáng)度,同時(shí)結(jié)合在河道坡面種植花草、樹木等植被還可以起到美化環(huán)境的作用,使得硬化工程、綠化系統(tǒng)和景觀結(jié)合在一起。
該工程采用生態(tài)混凝圖護(hù)坡施工技術(shù),工程量約3.3萬(wàn)m2,考慮到河道的現(xiàn)有狀況,本工程采用“耕植土+營(yíng)養(yǎng)土+生態(tài)混凝土+復(fù)合型營(yíng)養(yǎng)土”的護(hù)坡結(jié)構(gòu),該工程除了需要對(duì)現(xiàn)有的河堤結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理外,還需要對(duì)現(xiàn)有的護(hù)坡結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,在此基礎(chǔ)上后期對(duì)沿河道的路面進(jìn)行擴(kuò)寬處理,材料的選擇使用固土效果好、保水性和透水性強(qiáng)的生態(tài)混凝土。
2.2.1 施工原理和作用
生態(tài)混凝土護(hù)坡施工就是借助現(xiàn)澆透水+植生高強(qiáng)度生命混凝土的方法來(lái)完成的,通過(guò)添加生態(tài)添加劑提升水泥砂漿和混凝土結(jié)構(gòu)的黏合力,這樣可以確保水泥砂漿不會(huì)滲漏到混凝土結(jié)構(gòu)下部,正是由于這種材料的透水性能較強(qiáng),加之強(qiáng)度較高,所以一方面可以滿足過(guò)濾坡岸植被生長(zhǎng)的需求,另一方面可以起到修復(fù)和加固堤壩的作用。
另外選擇這種材料和護(hù)坡施工是因?yàn)樯鷳B(tài)混凝土材料本身透水性能超強(qiáng),所以能夠確保壩體有超強(qiáng)的反濾效果,保證水利工程堤壩整體長(zhǎng)期保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,協(xié)調(diào)周邊生態(tài)環(huán)境,降低河道周邊環(huán)境負(fù)荷。在保持現(xiàn)有河道景觀和環(huán)境的同時(shí),實(shí)現(xiàn)護(hù)坡植被和水生物的健康生長(zhǎng)。所以綜合來(lái)講,這種護(hù)坡施工技術(shù)能夠起到改善周邊生態(tài)景觀、凈化城市水質(zhì)和完善生態(tài)系統(tǒng)的作用。
2.2.2 框架結(jié)構(gòu)
本工程采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的構(gòu)造,同時(shí)在常水位50cm以下構(gòu)造植生型的生態(tài)混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu),剩余部分設(shè)計(jì)透水性較強(qiáng)的生態(tài)混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)。
整個(gè)工程結(jié)構(gòu)主要是將現(xiàn)有的河道坡面和生態(tài)混凝土材料結(jié)合在一起,形成整體的構(gòu)造,同時(shí)考慮到現(xiàn)有河道坡面構(gòu)造物的重要性和生態(tài)混凝土厚度(t=10cm)等因素的影響,本工程框架斷面形狀設(shè)計(jì)為最小厚度20cm以上。
2.3.1 護(hù)坡施工方式
生態(tài)混凝土護(hù)坡施工有現(xiàn)澆式和預(yù)制構(gòu)件式兩種方式。前者在施工之前要確保河道坡岸平整,為現(xiàn)場(chǎng)施工提供良好的作業(yè)平面,但是混凝土結(jié)構(gòu)在固化凝結(jié)之后殘留的孔洞不適合大型植被生長(zhǎng)需求,并且植被綠化方式只能通過(guò)鋪設(shè)草皮或者液壓噴播的方式;而后者相較于前者在技術(shù)上有了較大的改觀。一方面預(yù)制構(gòu)件護(hù)砌方式在滿足強(qiáng)度要求的基礎(chǔ)上,孔隙率達(dá)到了20%,甚至是35%,有利于栽種植被,而且施工方法相對(duì)簡(jiǎn)單。所以該工程采用后者。
2.3.2 生態(tài)混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)
由于南淝河河道流域具有漲落分明的特征,河流特點(diǎn)屬于不規(guī)則的半日型感潮河流,利用生態(tài)混凝土施工技術(shù)一方面能夠改善河道坡岸的生態(tài)結(jié)構(gòu),另一方面可以改善現(xiàn)有水質(zhì)。
施工之前需要對(duì)現(xiàn)有的坡面進(jìn)行覆土處理,工程護(hù)坡長(zhǎng)度約300m。坡面寬度在15m左右,設(shè)計(jì)的潮高水位為3.4m、低水位為1.2m。河道坡頂部高程設(shè)計(jì)為4.5m、底部高程設(shè)計(jì)為2.5m,坡度設(shè)計(jì)為1∶7.5,具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 生態(tài)混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)
同時(shí)為了確保河道生態(tài)護(hù)坡所產(chǎn)生的后期生態(tài)效應(yīng),本工程護(hù)砌方式有四縱,分別是單球組合式、16球聯(lián)體式、圓孔型和矩形砌塊,不同類型的護(hù)砌方式長(zhǎng)度在60m~90m左右,不同區(qū)域根據(jù)實(shí)際特點(diǎn)選擇合適的護(hù)砌方式。
在種植植被之前需要確保生態(tài)護(hù)坡工程面以及砌塊的孔隙都被覆土填充密實(shí),這樣可以為新種植的植被提供必要的根莖生長(zhǎng)環(huán)境。覆土使用周圍表層20cm厚度左右的土壤,覆土的厚度要超過(guò)砌塊。完成覆土作業(yè)后,不能立刻種植新植被,要靜待20d左右,保證土壤有充分的水灌溉和自然風(fēng)化作用方可種植植被。由于該區(qū)域的水質(zhì)呈現(xiàn)弱酸性特點(diǎn),可以有效的中和生態(tài)混凝土材料中的堿性,更適合新種植被的生長(zhǎng)。另外,根據(jù)南淝河水位變化特征,在植被選擇上要盡量選擇適合當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的植被,需要有較強(qiáng)的水土保持能力。
綜上所述,河道生態(tài)護(hù)坡工程作為水利工程的重要組成部分,對(duì)于改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、改善水土流失現(xiàn)狀、維持植被景觀等方面有重要作用,尤其是在當(dāng)下構(gòu)建生態(tài)文明城市的背景下,生態(tài)護(hù)坡工程顯得尤為重要。在對(duì)水利工程河道進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡工程改造的過(guò)程中,不論是護(hù)坡施工技術(shù)的選擇,還是植被的種植,都要綜合考量施工現(xiàn)場(chǎng)的水文、地質(zhì)、土壤等要素,在此基礎(chǔ)上選擇合適的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)和植被,只有這樣才能夠達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境的作用。